浅谈高层住宅楼电气设计
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摘要：随着社会的发展，高层住宅楼逐渐增多，电气问题随之增多，本文探讨一些高层住宅楼电气设计一般问题
关键词：高层住宅楼；电气设计
1.住宅用电负荷
根据《住宅设计规范》（GB50096-1999）普通住宅套型分为一至四类，其居住空间个数和使用面积不宜小于以下几类的规定。第一类为居住空间数为2个，使用面积为34m2。第二类为居住空间数为3个使用面积为45m2。第三类为居住房间数为3，使用面积为56m2。第四类为居住空间数为4个，使用面积为68m2。但是随着社会的发展，普通住宅套型的分类也在发生变化，普通住宅的使用面积从34m2到200m2以上都出现在越来越多的建筑中，所以按照以往的套件分类方法进行住宅用电负荷的预测以不能满足现代建筑的要求，新的住宅用电负荷的预测方法势在必行。根据大量现代化住宅设计经验，住宅负荷预算可以按以下方法进行预测。我们住宅套型大致分为四类，第一类为使用面积在60m2以下，第二类为使用面积为60~90 m2之间，第三类为使用面积在90~120 m2之间，第四类为使用面积在120~160 m2之间。相应的用电负荷预测为第一类我们按照4KW的用电负荷，第二类为6KW，第三类为8KW，第四类为10KW。
2.住宅的电源与配电系统
根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）用电负荷应根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或者影响程度，分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。普通高层住宅也应根据规范划分负荷类型。对于多层建筑，消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统等消防用电为二级负荷，普通电梯，弱电机房，主要疏散通道公共照明、排水泵用电为二级负荷，其余为三级负荷。其中普通高层住宅电源一般采用220V/380V，三相四线，电源进线电缆从变配电室沿电缆桥架引至住宅楼，出桥架后穿钢管引至地下一层配电间，住户一户一表每单元引一路低压电源。公共设施用电每单元引两路独立低压电源（分别来自不同高压下两台变压器的低压母线）作常用、备用电源，每一路均能承担工程的所划分等级负荷。
配电系统宜采用树干式与放射式相结合的配电方式，所有二级负荷采用双电源供电，末端自动切换，并设有自投自复装置。应急灯和消防疏散指示灯采用内附镍铬电池作为备用电源供电，应急时间为30min。
3.导线及电器设备的选择
室内外导线及电器设备的选择合理与否，直接关系到住宅用电的安全及经济效益，因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。
3.1 导线的选择
(1)．低压干线电缆采用YJHLV-0.6/1KV交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套稀土高铁铝合金电力电缆，工作温度：90℃；
(2)．消防设备干线配电电缆采用WDZ（N）-YJHLV-0.6/1KV耐火电缆，工作温度：90℃；应满足火灾时连续供电的需要，其敷设应满足下列规定：暗敷设时，应穿钢管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30mm；明敷设时，应穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽。
(3)．动力、照明配电导线采用WDZ-BYJ(F)-1KV-750V导线；
(4)．应急照明、消防设备配电导线采用WDZ(N)-BYJ(F)-1KV-750V导线；
(5)．控制电缆为KVV型电缆。
3.2 电器设备的选择
电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格，注意设备的容量等级宁大勿小，但又要避免选得过大造成浪费，一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。
4.防雷与接地
4.1建筑物防雷:
4.1.1.一般按照三类防雷建筑物设计。建筑物的防雷装置应满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入,并设置总等电位联结。
4.1.2.接闪器：在屋顶采用∅10热镀锌圆钢作避雷带,屋顶避雷带连接线网格不大于20mX20m(或24mX16m)。
4.1.3.引下线：利用建筑物钢筋混凝土柱子或剪力墙内两根∅16以上主筋通长焊接作为引下线,引下线间距不大于25m。为防侧击雷从首层起,每层利用圈梁水平钢筋与引下线焊接成均压环,具体做法参见省标图集：L04D502,17。外墙上的金属栏杆、门窗、空调室外机、太阳能集热器等较大的金属物均需就近与防雷引下线可靠连接。
4.1.4.接地极：利用结构基础底板外圈梁上下两层钢筋中的两根主筋通长焊接形成的环形金属网作接地极，并与车库接地体可靠连接，形成统一接地体。
4.1.5.引下线上端与避雷带焊接,下端与接地极焊接,并预留与人工接地体连接备用长度。建筑物四角的外墙引下线在室外地面上0.5m处设测试卡子。
4.1.6.凡突出屋面的所有金属构件、金属通风管、金属屋面、金属屋架等均需就近与避雷带可靠焊接。
4.1.7.室外接地凡焊接处均应刷沥青防腐。
4.2.接地及安全措施
4.2.1.本工程防雷接地、电气设备的保护接地、电梯机房等的接地共用统一的接地极,要求接地电阻不大于1欧姆,实测不满足要求时,增设人工接地极。
4.2.2.本工程采用总等电位联接(做法详见：L04D502,P92~94),应将进出建筑物的设备金属管道等进行联结,总等电位联结均采用等电位卡子,禁止在金属管道上焊接。电气竖井内垂直敷设一条、每层水平敷设一圈40X4mm热镀锌扁钢,水平与垂直接地扁钢之间可靠焊接。金属电缆桥架接地安装做见：L04D502 P85。电缆桥架及其支架全长应不少于两处与接地干线可靠连接。有淋浴室的卫生间采用局部等电位联结,从两根大于∅16结构钢筋引出-25*4镀锌扁钢至局部等电位箱(LEB),局部等电位箱暗装,底边距地0.3m。将卫生间内所有金属管道、金属构件联结。具体做法参见省标图集：L04D502,P99~101。
4.2.3.过电压保护：在电源总配电柜、电梯配电箱内装第二级电涌保护器(SPD)，屋顶风机、航空障碍灯配电箱内装第一级电涌保护器(SPD)。(SPD)最大运行电压Uc=420V;测试波形为8/20μs;其中一级电涌保护器标称放点电流In=80KA，连接相线铜导线最小截面面16mm²,接地端连接铜导线截面25mm²；二级电涌保护器标称放点电流In=40KA，连接相线铜导线最小截面面10mm²,接地端连接铜导线截面16mm²。
4.2.4.有线电视系统、电话、宽带网络引入端等处设过电压保护装置。
4.2.5.本工程接地型式采用TN-C-S系统,电源在进户处做重复接地后,Pe线与N线严格分开,凡正常情况下不带电而当绝缘破坏后呈现电压的所有电气设备金属外壳及单相三极插座的接地极,均要求与Pe线可靠连接。
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